Fizjologia i farmakologia układu wegetatywnego:
Układ nerwowy wegetatywny (autonomiczny) tworzy komórki nerwowe, które za pośrednictwem swoich wypustek przewodzą impulsy nerwowe do narządów wewnętrznych.
Układ wegetatywny stanowi eferentny transport luków odruchowych. Efektorem w łukach odruchowych autonomicznych są wszystkie inne komórki i tkanki organizmu z wyjątkiem mięśni szkieletowych (poprzecznie prążkowanych).
Ośrodki kontrolne funkcji układu wegetatywnego:
Głównym centrum integracji jest podwzgórze. Na funkcje podwzgórze wpływają ośrodki limbiczne. W kontroli uczestniczą ponadto kora mózgowa, formacja szara pnia mózgu i rdzeń kręgowy.
Układy współczulny i przywspółczulny są układami różniącymi się pod względem anatomicznym i czynnościowym.
Cechą charakterystyczną dla układu wegetatywnego jest dwuneuronalny przepływ sygnałów:
Neurony przedzwojowe - których ciała znajdują się w obrębie ośrodkowego układu nerwowego; wypustki neuronów przedzwojowych tworzą włókna nerwowe przedzwojowe, kończące się synapsami na nerwach zwojowych w zwojach autonomicznych;
Neurony zazwojowe - tworzące wypustki, czyli włókna zazwojowe, które kończą się synapsami na komórkach narządów wewnętrznych.
W części przywspółczulnej włókna pochodzą z mózgu i części krzyżowej rdzenia kręgowego. Występują tu długie włókna przedzwojowe i krótkie zazwojowe (znajdują się one już wewnątrz narządów lub zaczynają się tuż przed nimi. Część współczulna to włókna pochodzące z części piersiowej i lędźwiowej rdzenia kręgowego, które to przedzwojowe włókna są krótkie, zaś zazwojowe długie. Zwoje znajdują się w pobliżu kręgosłupa.
Neuroprzekaźniki:
We włóknach przedzwojowych części współczulnej i przywspółczulnej neuroprzekaźnikiem jest acetylocholina - ACh. ACh jest uwalniania do szczeliny synaptycznej i łączy się w błonie postsynaptycznej z receptorami cholinergicznymi nikotynowymi - N. We włóknach zazwojowych układu przywspółczulnego neuroprzekaźnikiem jest ACh, która łączy się z receptorami cholinergicznymi muskarynowymi - M w błonie postsynaptycznej. W części współczulnej we włóknach zazwojowych neuroprzekaźnikiem jest noradrenalina - NA, łącząca się z receptorami adrenergicznymi.
Pierwszo rzędowe neurony przywspółczulne są skupione w części czaszkowej - część przywspółczulna jąder nerwów czaszkowych:
Okoruchowego (III);
Twarzowego (VII);
Językowo-gardłowego (IX);
Błędnego (X).
Funkcje układu wegetatywnego:
Część współczulna |
Część przywspółczulna |
„walcz albo uciekaj” |
„odpoczynek i trawienie” |
Mobilizacja organizmu w ekstremalnych sytuacjach, aktywacja w czasie wysiłku, stresu, zagrożenia |
Podtrzymywanie podstawowej aktywności i zachowanie energii organizmu |
Funkcje części współczulnej:
Angażuje tzw. aktywności E: wysiłek, pobudzenie, zakłopotanie;
Zapewnie przystosowanie organizmu do wysiłku poprzez zmniejszenie dopływu krwi do narządów wewnętrznych oraz zwiększenie ukrwienia mięsni szkieletowych;
Przykładem działania części współczulnej jest zachowanie człowieka przestraszonego:
Przyspieszenia akcji serca (wzrasta ciśnienie krwi);
Szybki pogłębiony oddech;
Skóra zimna i spocona;
Rozszerzenie źrenic.
Funkcje części przywspółczulnej:
Angażuje tzw. aktywności D - odpoczynek, trawienie, wydalanie;
Przykładem oddziaływania części przywspółczulnej jest zachowanie człowieka po posiłku:
Niskie ciśnienie krwi;
Zwolnienie pracy serca;
Wolniejsza akcja oddechowa;
Wzrost aktywności układu pokarmowego;
Ciepła skóra;
Zwężenie źrenic
NA jest przekaźnikiem zazwojowym układu współczulnego.
Rdzeń nadnerczy produkuje NA i A, pełniące rolę hormonów. Prekursorem do syntezy NA i A jest tyrozyna.
Tyrozyna DOPA Dopamina NA A
Hydroksylaza tyrozynowa;
Dekarboksylaza aromatycznych aminokwasów;
Hydroksylacja pierścienia;
N-metylacja.
Metabolizm amin katecholowych:
W metabolizmie amin katecholowych biorą udział dwa enzymy:
MAO - monoaminooksydaza;
COMT - katecholo-O-metylotrasferaza.
Ok. 30% NA jest metabolizowane w szczelinie przez COMT. Pozostała część jest wychwytywana zwrotnie przez specjalne białka w błonie presynaptycznej. MAO metabolizuje NA i A, która znajdzie się w neuronie, poza pęcherzykami synaptycznymi - z wychwytu zwrotnego (w tych pęcherzykach neuroprzekaźniki są magazynowane do momentu dojścia impulsu elektrycznego pobudzającego do uwolnienia przekaźników z pęcherzyków).
Receptory:
Postsynaptyczne - znajdują się na błonie postsynaptycznej, stanowią większość wszystkich receptorów:
Presynaptyczne - znajdują się na błonie presynaptycznej (są to często receptory α2), w zależności od pochodzenia receptorów wyróżniamy dwa rodzaje tego typu receptorów:
Autoreceptory - receptory umiejscowione na neuronach wydzielających neuroprzekaźniki, które pobudzają te receptory;
Heteroreceptory - receptory umiejscowione na neuronach obcych układach przekaźnikowych.
Zadaniem receptorów presynaptycznych, bez względu na ich umiejscowienie i naturalnego agonistę, jest hamowanie syntezy i wydzielania neuroprzekaźników z danego neuronu, np.: receptory presynaptyczne adrenergiczne, umiejscowione na błonie presynaptycznej neuronu adrenergicznego, po połączeniu się z NA będą hamowały syntezę i uwalnianie NA. Zaś receptory presynaptyczne adrenergiczne, umiejscowione na błonie presynaptycznej neuronu dopaminergicznego, po połączeniu się z NA będą hamowały syntezę i uwalnianie dopaminy.
Receptory adrenergiczne:
α1;
α2;
β1; β2; β3.
Są to receptory sprzężone z białkiem G. Zawierają 7 domen transbłonowych, które są odpowiedzialne za wiązanie się z ligandem.
β związane z białkiem Qs wzrost syntezy cAMP;
α związane z białkiem Gq wzrost PLC IP3/DAG.
cAMP oraz DAG są przekaźnikami II-rzędu (wtórnymi), zaś NA przekaźnikiem I-rzędu.
Efekty fizjologicznie pobudzenia receptorów adrenergicznych:
Pobudzenie receptorów α1:
Skurcz naczyń krwionośnych - najsilniejsze zwężenie występuje w tętnicach i tętniczkach skórnych, mięśniowych, trzewnych, nerkowych oraz w narządach miednicy mniejszej, skutkuje to wzrostem ciśnienia tętniczego krwi;
Rozszerzenie źrenicy (mięsień rozwieracz źrenicy);
Stymulacja glukoneogenezy w wątrobie;
Wzrost wydzielania potu;
Rozkurcz mięśni gładkich przewodu pokarmowego, pęcherza moczowego;
Stroszenie włosków na skórze.
Pobudzenie receptorów β1:
Przyspieszenie akcji serca (chromotropizm dodatni);
Zwiększenie siły skurczu mięśnia sercowego (inotropizm dodatni);
Zwiększenie przewodnictwa (dromotropizm dodatni);
Zwiększenie pobudliwości (batmotropizm dodatni);
Wzrost napięcia mięśnia sercowego (tonotropizm dodatni);
Wzrost pojemności minutowej i wyrzutowej serca;
Ujemny bilans tleno-energetyczny;
Rozkurcz naczyń wieńcowych;
Rozkurcz mięśni gładkich przewodu pokarmowego;
Wzrot wydzielania reniny (i aktywacja układu RAA, skutkująca wzrostem ciśnienia tętniczego krwi).
Pobudzenie receptorów β2:
Rozkurcz mięśni gładkich oskrzeli;
Rozkurcz ciężarnej macicy;
Stymulacja procesu glikogenolizy w wątrobie;
Wzrost sekrecji insuliny;
Rozszerzenie tętnic (w szczególności tętnic wieńcowych, skórnych, mięśni) oraz rozszerzenie żył.
Acetylocholina:
Jest ona neuroprzekaźnikiem w części przywspółczulnej układu wegetatywnego - w zwojach pobudza receptory N, a w tkankach receptory M. Synteza ACh polega na połączeniu się choliny z acetylo-CoA, co skutkuje przeniesieniem reszty acetylowej na cholinę. ACh, jak inne neuroprzekaźniki, jest magazynowana w pęcherzykach synaptycznych, z których po pobudzeniu neuronu jest uwalniana. ACh nie jest wychwytywana zwrotnie jak NA i jest rozkładana w szczelinie synaptycznej przez acetylocholinoesterazę (ACh-E) do choliny i kwasu octowego. Występują dwa rodzaje receptorów cholinergicznych:
Nikotynowe (N) - występują w zwojach układu wegetatywnego, płytkach motorycznych, mózgu;
Muskarynowe (M) - sprzężone z białkiem G.
Receptory N są bezpośrednio związane z kanałem jonowym (receptor otacza kanał sodowy). Po połączeniu się z ACh receptor powoduje rozszerzenie kanału jonowego i jonu Na+ wpływają do komórki i następuje depolaryzacja błony. Wyróżniamy 5 rodzajów receptorów muskarynowych M1-M5.
M1 (neuronalne) - występują na komórkach okładzinowych żołądka (które odpowiadają za wzrost sekrecji soku żołądkowego po stymulacji nerwu błędnego), OUN;
M3 (gruczołowogładkomięśniowe) - wzmagają wydzielanie gruczołów zewnątrzwydzielniczych (ślinowych, oskrzelowych, potowych), skurcz mięśni gładkich trzewnych;
M2 (sercowe) - występują w sercu, a także na presynaptycznych zakończeniach nerwów ośrodkowych i obwodowych, pobudzenie daje efekt hamujący serce, zmniejszenie objętości wyrzutowej na skutek spadku siły kurczenia się przedsionków;
Zwolnienie przewodnictwa przedsionkowo-komorowego, tzw. blok serca.
Antagonizm pośredni - zwężenie źrenicy następuje poprzez pobudzenie cholinergiczne mięśnia okrężnego źrenicy (unerwionego przywspółczulnie), zaś rozszerzenie źrenicy dzięki pobudzeniu mięśnia rozwieracza źrenicy (unerwionego współczulnie).
Antagonizm bezpośredni - tkanka jest unerwiona współczulnie i przywspółczulnie jednocześnie (np.: oskrzela).
Pobudzenie receptorów:
M1:
Wzrost procesów pamięciowych, pobudzenie OUN,
Wzrost wydzielania się soku żołądkowego;
M2:
Spadek akcji serca;
Spadek pojemności wyrzutowej;
Blok serca;
M3:
W oskrzelach powoduje ich skurcz, dodatkowo pogłębiająca się niewydolność oddechowa dzięki zwiększonej produkcji śluzu w drzewie oskrzelowym;
Wzrost perystaltyki i napięcia przewodu pokarmowego, skurcz pęcherza żółciowego i dróg żółciowych, rozluźnienie zwieraczy;
Skurcz mięśnia wypieracza moczu, rozluźnienie mięśnie zwieracza cewki moczowej;
Zwiększenie wydzielania:
Potu;
Łez;
Wydzieliny nosowo-gardłowej;
Śluzu w drzewie oskrzelowym.
Farmakologia - wykłady
4.
3.
2.
1.